Терминът биогеохимичен цикъл произтича от цикличното движение на елементите, които образуват биологични организми (био) и геоложката среда (гео) и интервенционна химическа промяна.
Биогеохимичният цикъл се състои от връзката между живите и неживите елементи. Всеки жив организъм се разлага след смъртта си и чрез химичен процес елементите, получени в резултат на това разлагане, се отлагат в биосферата и се рециклират, за да бъдат използвани по-късно от друг жив организъм. Най-важните биогеохимични цикли са вода, кислород, азот, въглерод, фосфор и сяра.
Биогеохимичните цикли могат да бъдат газови цикли, при които елементите се разпределят в атмосферата и водата и след това те ще бъдат използвани повторно от живите организми. Те могат да бъдат и седиментни цикли, където елементи се отлагат върху земната кора или върху морското дъно и остават там дълго време, за да бъдат рециклирани по-късно от организмите. Или те могат да бъдат смесени цикли, където се комбинират процесите на газови цикли и седиментни цикли.
По този начин материята циркулира в и извън екосистемите, позволявайки формирането на живот. От елементарно състояние материята образува неорганични елементи, които се използват повторно от живите организми, за да се върнат накрая в елементарното състояние и да започнат цикъла отново. Оттук и важността да не се променя естествения процес на биогеохимичния цикъл.
Земята е затворена система, където материята не влиза или излиза. Веществата, използвани от организмите, не се „губят“, но могат да достигнат места, където са недостъпни за организмите за дълъг период от време. Материалът обаче почти винаги се използва повторно и често циркулира многократно както в екосистемите, така и извън тях.
Има три типа взаимосвързани биогеохимични цикли.
При газовите цикли хранителните вещества циркулират главно между атмосферата (водата) и живите организми. В повечето от тези цикли предметите се рециклират бързо, често в рамките на часове или дни. Основните газови цикли са тези на въглерод, кислород и азот.
В хранителните цикли хранителните вещества циркулират предимно в земната кора (почва, скали и утайки), хидросферата и живите организми. Елементите в тези цикли обикновено се рециклират много по-бавно, отколкото в атмосферните цикли, тъй като елементите се задържат в седиментните скали за дълго време, често хиляди до милиони години, и нямат газова фаза. Фосфорът и сярата са два от 36-те елемента, рециклирани по този начин.
В хидрологичния цикъл; водата циркулира между океана, въздуха, сушата и живите организми, този цикъл също разпределя слънчевата топлина на повърхността на планетата.
